(57)【要約】【課題】  近距離の検出が容易であり、かつ、廉価に製造可能なこと。【解決手段】  車両１に取付けてなる外パネル１１〜１４と、外パネル１１〜１４の外側に設定した検出領域１１Ａ〜１４Ａと、外パネル１１〜１４の大きさに対し、十分波長が短い周波数で外パネル１１〜１４をアンテナとして放射するマイクロ波のワイドバンドの周波数を出力するＵＷＢ発振器２１とを具備し、外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１との間に共振回路を形成し、ＵＷＢ発振器２１の給電点ａから供給した周波数の伝播状態の違いから、検出領域１１Ａ〜１４Ａの変化を検出するものである。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付け対象に一体または分離可能に取付けてなる導電性部材と、前記導電性部材の外側に設定した検出領域と、前記導電性部材の大きさに対し、十分波長が短い周波数帯域で前記導電性部材をアンテナとして放射するマイクロ波のワイドバンドの周波数を供給するＵＷＢ（Ultra Wide Band）発振器とを具備し、
前記導電性部材と前記検出領域との間に共振回路を形成し、前記ＵＷＢ発振器の給電点から供給した周波数の伝播状態の違いから、前記検出領域の変化を検出することを特徴とする近接センサ。
【請求項２】
前記検出領域の変化の検出は、前記導電性部材の周波数をＵＷＢ発振器の給電点に接続された方向性結合器と、バンドパスフィルタを通過させたのち増幅手段で増幅し、かつ、ダウンコンバート用の周波数を入力してミキシングするミキサと、前記ミキサを通過させた周波数によって前記検出領域の変化を検出する認識回路とを用いて行うことを特徴とする請求項１に記載の近接センサ。
【請求項３】
前記検出領域の変化の検出は、前記導電性部材の周波数を１または２以上の個別に配置された前記受電点から導入し、かつ、ダウンコンバート用の周波数を入力してミキシングするミキサと、前記ミキサを通過させた周波数によって前記検出領域の変化を検出する認識回路を用いて行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の近接センサ。
【請求項４】
取付け対象に一体または分離可能に取付けてなる導電性部材と、前記導電性部材の外側に設定した検出領域と、前記導電性部材の大きさに対し、十分波長が短い周波数で前記導電性部材をアンテナとして放射するマイクロ波のワイドバンドの周波数を供給するＵＷＢ発振器とを具備し、
前記導電性部材と前記検出領域との間に共振回路を形成し、前記ＵＷＢ発振器の給電点から供給した周波数の伝播状態の変化から、前記検出領域の変化及び移動体速度を検出することを特徴とする近接センサ。
【請求項５】
前記検出領域の変化及び移動体速度の認識は、前記導電性部材の周波数を導入し、かつ、ダウンコンバート用の周波数及び前記ＵＷＢ発振器の周波数を入力してミキシングするミキサと、前記ミキサを通過させた周波数によって前記検出領域の変化及び移動体速度を検出する認識回路とを具備することを特徴とする請求項４に記載の近接センサ。
【請求項６】
前記取付け対象に一体または分離可能に取付けてなる導電性部材は、車両に対して開閉自在に取付けられる開閉体であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の近接センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近距離状態を検出するのに使用される特定の電磁波放射空間の変化を検出する近接センサに関するものであり、マイクロ波のワイドバンドの周波数を出力するＵＷＢ発振器を使用した近接センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の近接センサは、発振手段と、前記発振手段による発振周波数の高調波に共振する共振手段と、前記共振手段に接続された検出電極と、前記検出電極と被検出物との間の静電容量変化に基づく信号変化を検出する検出手段で構成されていた。
【０００３】
前記発振手段は、予め定まった所定の周波数で発振し、ＬＣ直列共振回路からなる共振手段は、発振周波数に共振するのではなく、発振周波数の高調波等に共振する。
【０００４】
したがって、物体が検出電極に近接すると、物体表面と検出電極との間の静電容量が変化し、信号が変化する。この信号変化を監視することにより物体の接近を検出することができる。
【０００５】
この種の近接センサにおいては、静電容量の初期値を、共振周波数に一致したときの値から所定量だけ増加した値になるように設定しておき、温度変化や経年劣化に対する特性を向上させている。
【特許文献１】特開２００１−５５８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来の近接センサにおいては、物体と検出電極との間の静電容量を検出しているから、人や物体の大きさによって検知距離が異なり、精度が悪く誤動作する可能性がある。また、雨や湿度の変化による誤動作も多い。そして、当該近接センサを導電性部材に配設したものでは、当該ドアの開閉動作と当該ドアに挟み込まれた場合等の区別が付け難い。更に、検出電極と車両のボディアースとの間の静電容量を検出することから、現実には、車両の金属ボディに対する検出電極の設置が困難であるという問題が生ずる。
【０００７】
そこで、本発明は、雨や湿度の変化等による環境変化による誤動作がなく、高精度で検出可能な近接センサの提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１にかかる近接センサは、取付け対象に一体または分離可能に取付けてなる導電性部材と、前記導電性部材の外側に設定した検出領域と、前記導電性部材の大きさに対し、十分波長が短い周波数で前記導電性部材をアンテナとして放射するマイクロ波のワイドバンドの周波数を供給するＵＷＢ発振器とを具備し、前記導電性部材と前記検出領域の検出対象との間に共振回路を形成し、前記ＵＷＢ発振器の給電点から供給した周波数の伝播状態の違いから、前記検出領域の変化を検出する。
【０００９】
したがって、検出領域の検出対象と導電性部材との間にマイクロ波の共振回路を形成し、その導電性部材にマイクロ波をＵＷＢ発振器で供給する。その検出領域の検出対象と導電性部材で形成される共振回路は、ＵＷＢ発振器が供給する複数の共振周波数では共振状態となるが、他の複数の周波数で反射または吸収を起こし、検出領域に検出対象が存在すれば、それによってＵＷＢ発振器から供給された周波数の伝播状態が変化するので、検出対象の存在、否存在を検出することができる。即ち、検出領域に検出対象が存在すれば、共振回路はＵＷＢ発振器から供給された周波数の伝播状態が変化するから、それを検出することにより、検出対象が判断できる。
【００１０】
ここで、上記ＵＷＢ発振器は、導電性部材全体の大きさに対し、十分波長が短い周波数で前記導電性部材をアンテナとして、前記導電性部材と検出領域の検出対象との間で形成した共振回路に電磁波を供給し、その供給した周波数の伝播状態で検出対象の存在を知るものである。因みに、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）とは、現在の通信技術のような搬送波を使うことなく、非常にパルス幅の狭いインパルス列の集まりをもって広帯域周波数として用い、変調することなく信号を伝送する技術であり、当然、従来の通信技術で使用する周波数よりも占有する周波数帯域は広くなる。米国ＦＣＣ（連邦通信委員会）がＵＷＢについて定義をしており、それによれば、図６に示す周波数−出力特性を呈している。
【００１１】
図６において、Δｆ／ｆｃ＝２（ｆH−ｆL）／（ｆH＋ｆL）≧２０％、
または、Δｆ＝ｆH−ｆL≧５００ＭＨzと定義している。本発明を実施する場合のＵＷＢとは、上記定義と同等の趣旨である。
【００１２】
そして、取付け対象に一体または分離可能に取付けてなる導電性部材は、取付け対象に一体または分離可能に取付けてなる導電性部材とは、平面的パネルに限定されるものではなく、帯状、線状部材を加工した形状とすることができる。
【００１３】
なお、導電性部材の給電点は、シミュレーションと実測によって大まかに推定した点として設定する。そして、基準発振器は、ミキシング周波数を決定する発振器であり、通常のマイクロ波の発振器であればよい。
【００１４】
請求項２にかかる近接センサの前記検出領域の変化の検出は、前記導電性部材の周波数をＵＷＢ発振器の給電点に接続された方向性結合器及びバンドパスフィルタを通過させたのち増幅手段で増幅し、かつ、ダウンコンバート用の周波数を入力してミキシングするミキサと、前記ミキサを通過させた周波数によって前記検出領域の変化を検出する認識回路を用いて行うものである。
【００１５】
検出対象がない場合には、導電性部材から得られる特定周波数の伝達関数は殆ど変動しない。即ち、ＵＷＢ発振器が供給する複数の共振周波数では共振状態となるが、その他の複数の周波数で反射または吸収を起こし、検出領域に検出対象が存在しなければ、ＵＷＢ発振器から供給された周波数の伝播状態が一義的に決定される。しかし、検出領域に検出対象が存在すれば、それによってＵＷＢ発振器から供給された各周波数成分の伝達関数が変化するので、検出対象の存在、否存在を検出することができる。このとき、導電性部材から放射されるマイクロ波は、検出対象によって影響される各波長成分（周波数成分）がバンドパスフィルタを通して雑音を除去した周波数として取出し、更に、それを基準発振器の周波数とミキシングし、ダウンコンバートし、その検出された各周波数の周波数パターンを判断する。この検出された周波数パターンは、既知の周波数パターンとの比較により、検出対象の距離、その大きさ等の検出を行うことができる。
【００１６】
ここで、前記検出領域の変化を検出する認識回路は、伝播状態に基づく周波数成分を、周波数解析に使用されるＦＦＴ(高速フーリエ変換；Fast Fourier Transform)を使用して、周波数解析をし、各周波数成分の分布状態を判断してもよい。また、Ｆ−Ｖ変換器(周波数電圧変換器)を使用してもよい。
【００１７】
また、方向性結合器は、ＵＷＢ発振器とその給電点に接続され、導電性部材の給電点に接続されたバンドパスフィルタ側に導入し、かつ、その逆方向の移動を遮断する回路である。
【００１８】
請求項３にかかる近接センサの前記検出領域の変化の検出は、前記導電性部材の周波数を１または２以上の個別に配置された前記受電点から導入し、かつ、ダウンコンバート用の周波数を入力してミキシングするミキサと、前記ミキサを通過させた周波数によって前記検出領域の変化を検出する認識回路を用いて行われるものである。
【００１９】
導電性部材の近くに人等の検出対象が近づくと、電磁波の電界が検出対象で反射或いは吸収されて各周波数の伝達関数が変化する。このとき、導電性部材から検出対象が影響する各波長成分（周波数成分）の伝達関数は、前記導電性部材の１以上の個別に配置された受電点からバンドパスフィルタを通して雑音を除去した周波数として取出し、それを基準発振器の周波数とミキシングし、ダウンコンバートし、その検出された各周波数の周波数パターンを判断する。この検出された周波数パターンは、既知の周波数パターンとの比較により、検出対象の距離、大きさ等の検出を行うことができる。特に、導電性部材の周波数を２以上の個別に配置された受電点を設けたものでは、複数の伝達関数の状態を使用することができる。
【００２０】
例えば、導電性部材の大きさが大きい場合、検出感度が低下する恐れがあるが、その理由は給電点から電磁波が放射されて、再び（受電点に）戻ってくるときの距離が長くなるために、信号が減衰することがあるからである。そのため、複数の受電点を設けることで、より感度向上が図れるとともに、Ｓ／Ｎ比を確保できる。
【００２１】
請求項４にかかる近接センサは、取付け対象に一体または分離可能に取付けてなる導電性部材と、前記導電性部材の外側に設定した検出領域と、前記導電性部材の大きさに対し、十分波長が短い周波数で前記導電性部材をアンテナとして放射するマイクロ波のワイドバンドの周波数を出力するＵＷＢ発振器とを具備し、前記導電性部材と前記検出領域の検出対象との間に共振回路を形成し、前記ＵＷＢ発振器の給電点から供給した周波数の伝播状態の変化から、例えば、前記検出領域の変化及び移動体速度を周波数パターンの変化及び個々の周波数のドップラーシフトとして検出するものである。
【００２２】
電磁波放射空間である検出領域と導電性部材との間でマイクロ波の共振回路を形成し、そこに上記ＵＷＢ発振器からマイクロ波が供給されると、その検出領域の検出対象と導電性部材で形成される共振回路は、ＵＷＢ発振器が供給する複数の共振周波数では共振状態となるが、他の複数の周波数で反射または吸収を起こし、検出領域に検出対象が存在すれば、それによってＵＷＢ発振器から供給された周波数の伝播状態が変化するので、検出対象の存在、否存在を検出することができる。また、伝播状態の個々の周波数のドップラーシフトによって検出対象の移動速度を検出することができる。例えば、導電性部材の近くに人等の検出対象が近づくと、電磁波の電界が検出対象で反射或いは吸収されて伝播状態が変化し、検出領域の場が変化する。このとき、導電性部材から検出される周波数には、人等の検出対象が影響する各波長成分（周波数成分）を有しているから、伝播状態に応じた周波数パターンの変化となって現れる。ここで、導電性部材の周波数パターンの変化を基に、検出された変化速度と個々の周波数のドップラーシフトを含む周波数パターンを予め既知の基準周波数パターンと比較し、その基準周波数パターンから距離、大きさ、移動速度等の検出を行うことができる。
【００２３】
即ち、マイクロ波を出力するＵＷＢ発振器は、ワイドバンドであることから、電波放射空間である検出領域とアンテナとして機能する導電性部材によって決定される共振回路では、ＵＷＢ発振器が供給する複数の各共振周波数では共振状態となり、他の複数の周波数で反射または吸収を起こし、それらの伝達関数が変化する。したがって、検出領域に検出対象が存在すれば、ＵＷＢ発振器から放射された周波数の伝達関数は、検出対象が存在しないときに比べて変化するので、検出対象の存在、否存在及びその動く速度を検出することができる。
【００２４】
なお、導電性部材の給電点は、シミュレーションと実測によって大まかに推定した点として設定する。そして、基準発振器は、ミキシング周波数を決定する発振器であり、通常のマイクロ波の発振器であればよい。
【００２５】
請求項５にかかる近接センサの前記検出領域の変化及び移動体速度の認識は、前記導電性部材の周波数を導入し、かつ、ダウンコンバート用の周波数及び前記ＵＷＢ発振器の周波数を入力してミキシングするミキサと、前記ミキサを通過させた周波数によって前記検出領域の変化及び移動体速度を周波数パターンの変化及び個々の周波数のドップラーシフトとして検出する認識回路とを具備するものである。
【００２６】
ここで、電磁波放射空間である検出領域と導電性部材との間でマイクロ波の共振回路を形成し、そこに上記ＵＷＢ発振器からマイクロ波が供給されると、その検出領域の検出対象と導電性部材で形成される共振回路は、ＵＷＢ発振器が供給する複数の共振周波数では共振状態となるが、他の複数の周波数で反射または吸収を起こすから、それらの伝達関数が変化する。このとき、導電性部材から検出される周波数には、検出対象が影響する波長成分（周波数成分）を有しているから、周波数パターンの変化速度または周波数の偏移により、その検出対象の移動速度が検出できる。導電性部材の周波数パターンの変化する速度を基に、検出された周波数パターンの変化速度を予め既知の基準周波数パターンの変化速度と比較し、その基準周波数パターンから距離、大きさ、移動速度等の検出を行うこともできる。
【００２７】
この認識回路は、通常、ＵＷＢ発振器によって電磁波放射空間である検出領域への伝達関数の変化を周波数パターンの変化として認識するものであり、当該検出された周波数パターンを、既知の距離、大きさ、移動速度等に対応する基準周波数パターンと比較することにより、距離、大きさ、移動速度等を検出するものであり、アナログ回路またはデジタル回路で構成されるものであればよい。具体的には、Ｆ−Ｖ変換器、ＦＦＴ等とメモリ等で構成される。
【００２８】
請求項６にかかる近接センサは、前記車両に一体または分離可能に取付けてなる導電性部材を車両に対して開閉自在に取付けられる開閉体としたものであり、構造を簡単にし、かつ、廉価に製造することができる。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１にかかる近接センサは、検出領域の検出対象と導電性部材との間にマイクロ波の共振回路を形成し、前記導電性部材をアンテナとして放射するマイクロ波の周波数を持つＵＷＢ発振器は、そこにマイクロ波を放射する。このとき、ＵＷＢ発振器が供給する複数の各共振周波数では共振状態となり、他の複数の周波数で反射または吸収を起こし、それらの伝達関数が変化する。それを検出することにより、検出対象が判断できる。
【００３０】
したがって、例えば、導電性部材の大きさに対して、十分波長が短い周波数帯域で発振するマイクロ波のＵＷＢ発振器を給電点に接続し、帯域幅の広いマイクロ波のインパルスを放射する。その放射されたマイクロ波のインパルスは、導電性部材をアンテナとして放射される。このとき、導電性部材の外側に検出対象が存在しない場合は、アンテナ特性に従い伝達関数が一義的に決定される。即ち、発振器側から送信した信号に対してアンテナから放射された信号を比較する伝達関数として考えると、アンテナ特性が決定されることになる。
【００３１】
このとき、電磁波放射空間となっている検出領域の検出対象と導電性部材との間には、電磁波の電界・磁界の相互の影響力が大きいマイクロ波の共振回路を形成し、その検出領域及びその検出対象に応じたＵＷＢ発振器の周波数が伝播される。特に、使用周波数がＵＷＢ発振器のマイクロ波の使用によって、電磁波の電界・磁界の相互の影響力が大きく、検出領域の検出対象の静電容量に影響され難くなるから、従来の静電容量検出方式タイプに比較して、検出領域の湿度、温度、水蒸気、圧力等の雰囲気によって影響を受けない検出を可能とし、装置が廉価で検出精度が向上する。また、ドップラー周波数の検出と異なり、検出領域の検出対象が移動していなくても検出可能となる。特に、ＵＷＢ発振器の使用によって、導電性部材から放射できる多数の共振周波数が存在し、伝播状態の変化を検出するものであるから、格別、導電性部材の特性を仔細に調査することなく実施でき、標準化も可能である。
【００３２】
請求項２にかかる近接センサの前記検出領域の変化の検出は、前記導電性部材の周波数をＵＷＢ発振器の給電点に接続された方向性結合器及びバンドパスフィルタを通過させたのち増幅手段で増幅し、かつ、ダウンコンバート用の周波数を入力してミキシングするミキサと、前記ミキサを通過させた周波数によって前記検出領域の変化を検出する認識回路を用いて行うものであるから、請求項１に記載の効果に加えて、検出領域に検出対象が存在すれば、ＵＷＢ発振器から供給された周波数の電磁波が、給電点より放射され、検出対象が存在する場合に、給電点に戻ってくる信号が変化する。その変化を伝達関数の変化として検出する。このとき、検出されたバンドパスフィルタを通過させた周波数パターンは、ノイズを除去した周波数パターンとなる。また、方向性結合器は、ＵＷＢ発振器の出力に導電性部材の給電点からの反射、外部から給電点に入る外乱の影響を除去することができるため、ＵＷＢ発振器は安定した発振が可能となる。
【００３３】
請求項３にかかる近接センサの前記検出領域の変化の検出は、前記導電性部材の周波数を１または２以上の個別に配置された前記受電点から導入し、かつ、ダウンコンバート用の周波数を入力してミキシングするミキサと、前記ミキサを通過させた周波数によって前記検出領域の変化を検出する認識回路を用いて行われるものである。したがって、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、検出されたバンドパスフィルタを通過させた周波数パターンは、既知の周波数パターンにより、検出対象の距離、大きさ等に対応する予め基準周波数パターンとして記憶したデータと比較し、その基準周波数パターンから検出対象の距離、大きさ等の検出を行うことができる。
【００３４】
言い換えると、受電点に戻るインパルス信号を、アンテナ特性の伝達関数として見做すことができる。導電性部材の外側に検出対象が存在する場合は、導電性部材と検出対象が共振周波数を有する固有値を持つため、導電性部材と検出対象がアンテナとして結合し、１または２以上の個別に配置された受電点から伝達関数の違いとして検出できる。このことから、ＵＷＢ発振器から供給された周波数の伝播状態の違いが検出領域の検出対象の有無によって変化するから、個々の周波数のドップラーシフトとして検出するものである。また、複数の受電点を設けることで、より検出分解能が向上すると共に、Ｓ／Ｎ比を確保できる。
【００３５】
請求項４にかかる近接センサは、検出領域の検出対象と導電性部材との間にマイクロ波の共振回路を形成し、前記導電性部材をアンテナとして放射するマイクロ波の周波数を持つＵＷＢ発振器は、そこにマイクロ波を放射する。このとき、ＵＷＢ発振器が供給する複数の各共振周波数では共振状態となり、他の複数の周波数で反射または吸収を起こし、検出領域に検出対象が存在するか否かによって、それらの伝達関数が変化する。したがって、検出領域に検出対象が存在すれば、ＵＷＢ発振器から供給された周波数の伝達関数が変化する。それを伝達関数の個々の周波数のドップラーシフトとして検出することにより、検出対象の移動速度が判断できる。
【００３６】
このとき、電磁波放射空間となっている検出領域の検出対象との間に、電磁波の電界・磁界の相互の影響力が大きいマイクロ波の共振回路を形成し、その検出領域及びその検出対象に応じたＵＷＢ発振器の周波数が伝播されるものである。特に、使用周波数がワイドバンドのマイクロ波の使用によって、電磁波の電界・磁界の相互の影響力が大きく、検出領域の検出対象の静電容量に影響され難くなるから、従来の静電容量検出方式タイプに比較して、検出領域の湿度、温度、水蒸気、圧力等の雰囲気によって影響を受けない検出を可能とし、装置が廉価で検出精度が向上する。また、伝播状態の偏移や変化速度は、周波数パターンの偏移や変化速度等で検出され、検出対象の距離や移動速度の検出が可能になる。特に、ＵＷＢ発振器の使用によって、導電性部材から放射できる多数の共振周波数が存在するから、格別、導電性部材の特性を仔細に調査することなく実施でき、標準化も可能である。
【００３７】
請求項５にかかる近接センサは、検出領域の検出対象と導電性部材との間にマイクロ波の共振回路を形成し、前記導電性部材をアンテナとして放射するマイクロ波の周波数を持つＵＷＢ発振器は、そこにマイクロ波を放射する。このとき、ＵＷＢ発振器が供給する複数の共振周波数では共振状態となり、他の複数の周波数で反射または吸収を起こし、それらの伝達関数が変化する。したがって、請求項４の効果に加えて、導電性部材から検出される周波数には、検出対象が影響する波長成分（周波数成分）を有しているから、各周波数に基づく周波数パターンの変化速度または周波数の偏移により、その検出対象の移動速度が検出できる。導電性部材の周波数パターンの変化する速度或いは偏移を基に、検出された周波数パターンの個々の周波数のドップラーシフトを予め既知の基準周波数パターンの変化速度或いは偏移と比較し、その基準周波数パターンから距離、大きさ、移動速度等の検出を行うこともできる。
【００３８】
請求項６にかかる近接センサは、前記車両に一体または分離可能に取付けてなる導電性部材を車両に対して開閉自在に取付けられる開閉体としたものであるから、請求項１乃至請求項５の１つに記載の効果に加えて、構造を簡単にし、かつ、廉価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
［実施の形態１］
【００４０】
次に、本発明にかかる実施の形態の近接センサについて、図を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態の近接センサを搭載した車両の全体構成概念図であり、図２は本発明の実施の形態１の近接センサの機能ブロック図である。
【００４１】
図１乃至図２において、車両１の各ドアの金属板（導電性）からなる外パネル１１〜１４には、ＵＷＢ発振器２１のアンテナ端子が電気的に接続され底が給電点ａとなっている。各ドアの外パネル１１〜１４が給電点ａからマイクロ波の給電を受け、その表面にマイクロ波を放射するアンテナとなっており、各ドアの外パネル１１〜１４は本実施の形態の導電性部材を構成する。本実施の形態においては、各ドアの外パネル１１〜１４がアンテナとなっている事例で説明するが、車両１の前後のバンパー、トランクリッド、エンジンフード、フロントドア、バックドア、スライドドア、スイングドア、その他の可動式フード、サンルーフ等についても、外パネル１１〜１４と同様に本実施の形態の導電性パネルとして使用することができ、これらのうち、フロントドア、バックドア、スライドドア、スイングドア等は共に車両に対して開閉自在に取付けられる開閉体とみることができる。
【００４２】
このＵＷＢ発振器２１は、各ドアの外パネル１１〜１４の大きさに対し、十分波長が短い周波数で外パネル１１〜１４をアンテナとして放射できるマイクロ波のワイドバンドの周波数を出力する。また、各ドアの外パネル１１〜１４の給電点ａは、シミュレーションまたはシミュレーションと実機によって推定または修正確認した点に設定される。同様に、各ドアの外パネル１１〜１４からの伝達関数を検出するための受電点ｂについても、シミュレーションまたはシミュレーションと実機によって推定または修正確認した点に設定される。
【００４３】
周波数がワイドバンドのマイクロ波を発振するＵＷＢ発振器２１は、アンテナとして機能する外パネル１１〜１４と外パネル１１〜１４の周囲の検出領域１１Ａ〜１４Ａが形成する共振回路の伝達関数の変化によって、その外パネル１１〜１４のマイクロ波の伝播状態を知るもので、具体的には、ＵＷＢ発振器２１は、検出領域１１Ａ〜１４Ａと外パネル１１〜１４（導電性部材）によって決定される特定の複数周波数を共振周波数として持つ。なお、検出領域１１Ａ〜１４Ａは、外パネル１１〜１４に対し、放射するマイクロ波の周波数の波長分の距離の外側に設定される。
【００４４】
本発明を実施する場合のＵＷＢ発振器２１としては、検出領域１１Ａ〜１４Ａの変化によって複数の共振する発振周波数（ｆ）の反射・吸収の変化を検出するものである。また、基準発振器２２は、電波放射空間である検出領域１１Ａ〜１４Ａの伝播状態の変化に基づいて変化する周波数を検出するもので、特定周波数（ｆo）からなるマイクロ波の発振器で、通常、ＵＷＢ発振器２１と同一またはその近傍の周波数であるマイクロ波を発振する発振器である。この基準発振器２２は、特定周波数からなる安定したマイクロ波を発振するもので、発振周波数（ｆo）が比較的安定する発振器が使用される。
【００４５】
バンドパスフィルタ２４は、雑音を除去した特定の周波数のみ選択するフィルタである。また、高周波増幅器２５はバンドパスフィルタ２４の出力を増幅する。そして、ミキサ２３は、ＵＷＢ発振器２１から得られた周波数（ｆ）と基準発振器２２から得られた周波数（ｆo）をミキシングし、ミキシング周波数（ｍｆ＋ｎｆo；但し、ｍ,ｎは−∞〜＋∞の整数）とするものであればよい。また、周波数を電圧として変換するＦ−Ｖ変換器２６は、バンドパスフィルタ２４を通過した周波数パターンを検出している。結果的に、周波数パターンの変化を基準発振器（ｆo）によってミキシングし、取出した周波数パターンをＦ−Ｖ変換器２６によって検出し、各周波数周波数パターンに対応する電圧値の変化または各周波数パターンのパターンマッチングを取るようにしている。
【００４６】
車両１の外パネル１１〜１４をアンテナとして放射するマイクロ波の周波数を持つＵＷＢ発振器２１は、電磁波放射空間となっている検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１と、外パネル１１〜１４との間でマイクロ波の共振回路を形成し、その検出領域１１Ａ〜１４Ａと外パネル１１〜１４との関係で、外パネル１１〜１４から放射できる複数の各共振周波数が存在する。即ち、ＵＷＢ発振器２１が供給する複数の共振周波数では共振状態となり、それ以外の他の複数の周波数で反射または吸収を起こし、それらの伝達関数は各周波数に対応したものとなる。検出領域１１Ａ〜１４Ａに検出対象３１が存在すると、当該検出対象３１がアンテナとなり、アンテナとして機能する外パネル１１〜１４と対応し、アンテナ相互の結合が生ずる。このときのＵＷＢ発振器２１から放射された各周波数の伝達関数は、検出対象３１が存在しないときに比べて変化する。それを検出することにより、検出対象３１が判断できる。
【００４７】
例えば、外パネル１１〜１４によって決定される伝達関数は、検出対象３１が存在しないとき、Ｆ−Ｖ変換器２６は各周波数に対応する電圧値の変化とした特定の周波数パターンとなる。しかし、検出対象３１が存在すると、電磁波放射空間である検出領域１１Ａ〜１４Ａの状態変化によって、Ｆ−Ｖ変換器２６の出力は検出対象３１が存在しないときとは、異なる周波数パターンとなる。
【００４８】
このように、ＵＷＢ発振器２１の周波数帯域が広いから、外パネル１１〜１４から放射されるマイクロ波は、多数の共振周波数を有することになる。ミキサ２３は、ＵＷＢ発振器２１から得られた周波数（ｆ）と基準発振器２２から得られた周波数（ｆo）をミキシングしてダウンコンバートし、Ｆ−Ｖ変換器２６によって周波数パターンを得ている。このとき、人などが近接すると人及び外パネル１１〜１４をアンテナとみなしたアンテナ相互の結合が生じ、それまでの人等がいない場合の伝達関数とは異なる伝達関数となるから、それを周波数パターンの変化として検出できる。
【００４９】
更に、認識回路２７は、バンドパスフィルタ２４を通過した周波数をＦ−Ｖ変換器２６を通過させた信号とし、電磁波放射空間である検出領域１１Ａ〜１４Ａの状態変化をマイクロ波の伝達関数の違いとして検出するもので、この検出された周波数パターンの変化は、距離、大きさ等に相当する状態を予め基準周波数パターンとして測定しておき、その基準周波数パターンから距離、大きさ等を推定することで、距離、大きさ等の検出を行うことができる。
【００５０】
即ち、このとき、人、物、大きさ等の情報は、それらの特性を認識回路２７内部でマッピングした基準周波数パターンと比較して判断する。この方法によれば、ドアの自動開閉操作時の変化と、人や物との接近をも区別することができる。
【００５１】
また、認識回路２７はその出力を電子制御回路２に入力している。電子制御回路２は、この実施の形態ではドア開閉システムの障害物検知を実行するマイクロコンピュータからなり、ドアを開閉するときに、安全にドアを開閉できるか、障害物が存在しないか否かを判定し、人または構造物を検知するとドアの開閉を停止させたり、車両１内に警報音を発生させることもできる。
【００５２】
なお、本実施の形態の近接センサ１０を構成するＵＷＢ発振器２１、基準発振器２２、ミキサ２３、バンドパスフィルタ２４、Ｆ−Ｖ変換器２６は、車両１の各ドアの外パネル１１〜１４と内パネル（図示しない）との間に内蔵されている。そして、Ｆ−Ｖ変換器２６の出力は、認識回路２７及び電子制御回路２に入力されている。電子制御回路２は、この実施の形態ではドア開閉システムの障害物検知装置を実行するマイクロコンピュータとなっている。
【００５３】
このように、本実施の形態の近接センサ１０は、車両１に一体または分離可能に取付けてなる外パネル１１〜１４からなる導電性部材と、外パネル１１〜１４の外側に設定した検出領域１１Ａ〜１４Ａと、外パネル１１〜１４にマイクロ波を供給するワイドバンドの周波数を出力するＵＷＢ発振器２１と、外パネル１１〜１４からなる導電性部材のＵＷＢ発振器２１の給電点ａとは別の受電点ｂにバンドパスフィルタ２４を介して雑音を除去し、ダウンコンバート用の基準発振器２２の周波数を入力してミキシングするミキサ２３と、ミキサ２３を通過させた周波数パターンによって、検出領域１１Ａ〜１４Ａの変化を認識する認識回路２７とを具備するものである。
【００５４】
このように構成した本実施の形態１の近接センサ１０は、次のように動作する。
【００５５】
まず、車両１の各ドアの外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１との間に共振回路を形成し、ＵＷＢ発振器２１は外パネル１１〜１４に対してワイドバンドのマイクロ波を供給する。検出領域１１Ａ〜１４Ａと外パネル１１〜１４と人等の検出対象３１の関係で伝播状態が決定され、外パネル１１〜１４から放射される伝播状態が検出対象３１の存在によって変化する。
【００５６】
即ち、外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１とから構成される共振回路には、ＵＷＢ発振器２１から与えたマイクロ波によって共振され、反射または吸収を起こす検出対象３１が検出領域１１Ａ〜１４Ａ内にない場合には、特定の周波数の伝播状態となる。ところが、外パネル１１〜１４の近くに人等の検出対象３１が近づくと、マイクロ波の電界が検出対象３１で反射或いは吸収され、外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１とから構成される共振回路は、人等の検出対象３１が存在しないときと異なったマイクロ波の伝達関数となる。即ち、検出領域１１Ａ〜１４Ａに検出対象３１が存在すれば、ＵＷＢ発振器２１から供給された周波数の伝播状態が変化する。この変化は、バンドパスフィルタ２４を通して雑音除去して、所定の帯域の周波数を取出し、この取出した周波数を基準発振器２２の出力周波数（ｆo）と共にミキサ２３に導入し、このミキサ２３によってミキシングし、ダウンコンバートした周波数は、ミキシング周波数（ｆ＋ｆo）となる。ミキサ２３からのミキシング周波数（ｆ＋ｆo）は、Ｆ−Ｖ変換器２６に入力され、そこで、伝達関数に基づく周波数パターンが検出される。
【００５７】
ミキシング周波数（ｆ＋ｆo）の検出は、認識回路２７によってバンドパスフィルタ２４を通過した周波数をＦ−Ｖ変換器２６を通過させた周波数パターンの違いを、検出領域１１Ａ〜１４Ａの状態変化として認識するものである。この検出された周波数パターンの変化は、距離、大きさ等に相当する予め基準周波数パターンを測定しておき、その基準周波数パターンから距離、大きさ等を推定することで、距離、大きさ等の検出を行うことができる。また、基準周波数パターンの変化速度から検出対象３１の移動速度と距離を検出することができる。
【００５８】
したがって、認識回路２７の出力を入力する電子制御回路２は、この実施の形態では、ドア開閉システムの障害物検知装置を実行するマイクロコンピュータとなっており、ドアの外パネル１１〜１４を開くとき、人或いは物体がドアの外パネル１１〜１４に近づくと、ドアの開放を停止させたり、その状態を報知したりすることができる。また、ドアの閉鎖方向の作動においても、人或いは物体との衝突を防止することもできる。
【００５９】
ＵＷＢ発振器２１は、使用周波数がワイドバンドのマイクロ波を発振する発振器としたものであるから、廉価に、外パネル１１〜１４から複数放射することのできる周波数を選択でき、装置全体を廉価にすることができる。また、本実施の形態のアンテナは、車両１のドアの外パネル１１〜１４としたものであるが、ドアの開閉によって、外パネル１１〜１４の条件が変化し、検出領域１１Ａ〜１４Ａの状態変化が発生するが、その場合にも、ワイドバンドのマイクロ波を発振するＵＷＢ発振器２１の複数の放射する周波数により、検出領域１１Ａ〜１４Ａを設定することができる。特に、車両１のドアをアンテナとしたものでは、防犯システム、キーレスエントリーシステム等のセンサとして使用でき、しかも、ＵＷＢ発振器２１の周波数帯域を選ぶことにより、車両１のドアの外パネル１１〜１４から３０ｃｍ程度以内に検出領域１１Ａ〜１４Ａを設定することもできる。したがって、電磁波放射空間の場を車両１のドアの外パネル１１〜１４から３０ｃｍ程度以内に設定することもできる。
【００６０】
このように、外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１との間にマイクロ波の共振回路を形成するから、電磁波の電界・磁界の相互影響の方が大きくなり、検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象の静電容量に影響され難くなるから、検出精度が向上する。特に、従来の静電容量検出方式タイプに比較して、検出領域の湿度、温度、水蒸気、圧力等の雰囲気によって影響を受けない検出を可能とするため、装置が廉価となる。また、ＵＷＢ発振器２１の使用により、複数の放射する周波数を持っているから、シミュレーションの結果を合わせると、外パネル１１〜１４からなる導電性部材からの放射波を確実に捉えることができる。よって、近距離の検出が容易であり、かつ、廉価に製造可能な状態検出を行うことができる。
［実施の形態２］
【００６１】
図３は本発明の実施の形態２の近接センサの機能ブロック図である。なお、図中の上記実施の形態１と同一符号または同一記号は同一または相当する構成部分を示すものであるから、その詳細な説明を省略し、相違点のみ説明する。
【００６２】
本実施の形態の近接センサ１０は、実施の形態１の回路構成に、外パネル１１〜１４からなる導電性部材のＵＷＢ発振器２１の給電点ａとは別の受電点ｂを、他にもう１個の受電点ｂを設けたものである。これらの給電点ｂにはバンドパスフィルタ１２４を介して雑音を除去し、高周波増幅器１２５で増幅し、ダウンコンバート用の基準発振器１２２の周波数を入力してミキシングするミキサ１２３と、ミキサ１２３を通過させた周波数パターンによって、検出領域１１Ａ〜１４Ａの変化を認識する認識回路２７とを追加し、受電点を増加させた場合の実施の形態である。追加した基本的回路構成は、実施の形態１と同一である。
【００６３】
図３の実施の形態は、外パネル１１〜１４からなる導電性部材に受電点ｂを複数（２個）設けた例を示す。このように複数（２個）の受電点を設けることで、より検出分解能が向上するとともに、Ｓ／Ｎ比を確保できる。
【００６４】
この実施の形態では、受電点ｂを２個以上とするものであるが、２個の伝達関数の違いを検出でき、検出分解能が受電点ｂを１個とするときよりも向上する。勿論、２個以上とすれば、それだけ検出分解能も向上する。この実施の形態は、導電性部材の大きさが大きい場合、給電点から電磁波が放射されて、再び（受電点に）戻ってくるときの距離が長くなり、信号が減衰することがあるから、複数の受電点を設けることで、より感度向上が図れるとともに、Ｓ／Ｎ比を確保できる。
［実施の形態３］
【００６５】
上記実施の形態１の近接センサ１０は、検出対象３１の存在を検出するものであるが、その動きを検出することもできる。
【００６６】
図４は本発明の実施の形態３の近接センサ１０の機能ブロック図である。なお、図中の上記実施の形態１と同一符号または同一記号は同一または相当する構成部分を示すものであるから、その詳細な説明を省略し、相違点のみ説明する。
【００６７】
この実施の形態は、方向性結合器２８を用いることによって、給電点ａと受電点ｂを持っていた構成を、単一の給電点ａのみとすることができるものである。
【００６８】
図４において、方向性結合器２８は、ＵＷＢ発振器２１の出力をミキサ２３に入力するが、更に、ミキサ２３の信号をＵＷＢ発振器２１に伝えない回路である。給電点ａから反射するか或いは受電点ｂを兼ねる給電点ａに入力される信号をＵＷＢ発振器２１に入力されるのを遮断する回路である。
【００６９】
本実施の形態３にかかる近接センサ１０は、車両１に一体または分離可能に取付けてなる外パネル１１〜１４からなる導電性部材の外側に設定した検出領域１１Ａ〜１４Ａと、外パネル１１〜１４の大きさに対し十分波長が短い周波数で外パネル１１〜１４をアンテナとしてマイクロ波のワイドバンドの周波数を供給するＵＷＢ発振器２１と、外パネル１１〜１４のＵＷＢ発振器２１の給電点ａと同一給電点ａから方向性結合器２８、バンドパスフィルタ２４を介して雑音を除去し、ダウンコンバート用の周波数を発振する基準発振器２２の出力する周波数を入力してミキシングすると共にドプラ周波数を検出するミキサ２３と、ミキサ２３を通過した各周波数パターンによって、検出領域１１Ａ〜１４Ａの変化を認識する認識回路２７とを具備する実施の形態として構成できる。即ち、本実施の形態１及び２にかかる近接センサ１０の給電点ａと受電点ｂとを１個としたものである。
【００７０】
したがって、上記実施の形態３の近接センサ１０は、ＵＷＢ発振器２１からマイクロ波を外パネル１１〜１４に供給すると、検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１と外パネル１１〜１４からなる導電性部材との間でマイクロ波の共振回路を形成し、その検出領域１１Ａ〜１４Ａと外パネル１１〜１４で設定される複数の各周波数で共振する。このときの、検出領域１１Ａ〜１４Ａに反射の起こす検出対象３１がない場合の伝達関数に基づく外パネル１１〜１４から得られる周波数パターンを記録しておく。外パネル１１〜１４の近くに人等の検出対象３１が近づくと伝達関数の違いにより、外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１とで形成される共振回路の伝達関数が変化する。このとき、外パネル１１〜１４には、人等の検出対象３１が影響する伝達関数の違いに基づく各周波数（波長）成分を有している。バンドパスフィルタ２４を通して各周波数を取出し、基準発振器２２の周波数とをミキシングし、バンドパスフィルタ２４を通した周波数と当該バンドパスフィルタ２４を通した周波数との間でドップラー周波数成分(周波数偏移)を取出し、基準発振器２２の周波数でダウンコンバートし、その周波数の変化をＦ−Ｖ変換器２６の出力で判断する。このＦ−Ｖ変換器２６の出力で検出された周波数パターンは、予め既知の基準周波数パターンと比較し、その基準信号から距離、大きさ等の検出を行う。また、基準周波数パターンの変化の個々の周波数のドップラーシフトから検出対象３１の動く速度を検出することができる。
［実施の形態４］
【００７１】
図５は本発明の実施の形態４の近接センサ１０の機能ブロック図である。なお、図中の上記実施の形態１と同一符号または同一記号は同一または相当する構成部分を示すものであるから、その詳細な説明を省略し、相違点のみ説明する。
【００７２】
また、本実施の形態４にかかる近接センサ１０は、車両１に一体または分離可能に取付けてなる外パネル１１〜１４からなる導電性部材の外側に設定した検出領域１１Ａ〜１４Ａと、外パネル１１〜１４の大きさに対し十分波長が短い周波数で外パネル１１〜１４をアンテナとしてマイクロ波のワイドバンドの周波数を供給するＵＷＢ発振器２１と、外パネル１１〜１４のＵＷＢ発振器２１の給電点ａとは、別の給電点ｂにバンドパスフィルタ２４を介して雑音を除去し、ダウンコンバート用の周波数を発振する基準発振器２２及び方向性結合器２８を介してＵＷＢ発振器２１の出力周波数を入力してミキシングすると共に、ドプラ周波数を検出するミキサ２３と、ミキサ２３を通過した所定の帯域の周波数によって、検出領域１１Ａ〜１４Ａの伝播状態の変化を認識する認識回路２７とを具備する実施の形態として構成できる。
【００７３】
したがって、上記実施の形態４の近接センサ１０は、ＵＷＢ発振器２１からマイクロ波を外パネル１１〜１４に供給すると、検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１と外パネル１１〜１４からなる導電性部材との間でマイクロ波の共振回路を形成し、その検出領域１１Ａ〜１４Ａと外パネル１１〜１４で設定される複数の各周波数で共振する。検出領域１１Ａ〜１４Ａに反射の起こす検出対象３１がない場合の伝達関数に基づく、そのときの、外パネル１１〜１４から得られる周波数パターンを記録しておく。外パネル１１〜１４の近くに人等の検出対象３１が近づくと伝達関数の違いにより、外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１とで形成される共振回路の周波数パターンが変化する。このとき、外パネル１１〜１４には、人等の検出対象３１が影響する伝達関数の違いに基づく周波数（波長）成分を有しているから、それをバンドパスフィルタ２４を通して取出し、かつ、ＵＷＢ発振器３１の出力周波数とをミキシングし、両者間でドップラー周波数成分を取出し、また、基準発振器２２の周波数によってダウンコンバートする。得られた周波数の変化は、Ｆ−Ｖ変換器２６の出力の各周波数に対応する周波数パターンで判断する。この検出された周波数パターンを予め既知の基準周波数パターンと比較し、その基準信号から距離、大きさ等の検出を行う。また、ドップラー周波数によって検出対象３１の動く速度を検出することができる。
【００７４】
上記実施の形態３及び上記実施の形態４は、ＵＷＢ発振器２１が外パネル１１〜１４と電磁波放射空間となっている検出領域１１Ａ〜１４Ａまたは検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１との間にマイクロ波の共振回路を形成し、その外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａまたは外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１を各アンテナと見做した間の電界強度(磁界)の共振回路として見做すことができ、検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象の静電容量に影響され難くなるから、検出精度が向上する。特に、従来の静電容量検出方式タイプに比較して、検出領域の湿度、温度、水蒸気、圧力等の雰囲気によって影響を受けない検出を可能とするため、装置が廉価となる。また、ＵＷＢ発振器２１の使用により、複数多数の放射可能な周波数を持っているから、シミュレーションの結果を合わせると、外パネル１１〜１４からなる導電性部材からの放射波を確実に捉えることができ、周波数パターンの違いとして伝達関数の違いを明確に検出できる。よって、近距離の検出が容易であり、かつ、廉価に製造可能な状態検出を行うことができる。加えて、周波数パターンの個々の周波数のドップラーシフトの検出によって検出対象３１の動く速度を検出することができる。
【００７５】
ここで、上記実施の形態３及び上記実施の形態４のマイクロ波を出力するＵＷＢ発振器２１は、電波放射空間である検出領域１１Ａ〜１４Ａとアンテナとして機能する外パネル１１〜１４によって決定される特定の複数多数の共振周波数を持つ。なお、外パネル１１〜１４からなる導電性部材の給電点ａは、シミュレーションと実測によって大まかに推定した点に設定する。そして、安定したマイクロ波を発振する基準発振器２２は、発振周波数を安定化させる発振器であればよい。
【００７６】
上記実施の形態３及び上記実施の形態４の上記バンドパスフィルタ２４は、雑音を除去するものであり、また、上記ミキサ２３は、ミキシング周波数（ｍｆ＋ｎｆo）を得るものであればよい。更に、認識回路２７は、伝達関数の違いに基づく周波数パターンによって上記電磁波放射空間である検出領域１１Ａ〜１４Ａの変化をパターン認識するものであり、周波数パターンを既知の距離、大きさ等に対応する基準周波数パターンとの比較を行うことにより、距離、大きさ等を検出するものであり、また、その周波数パターンの個々の周波数のドップラーシフトにより、検出対象３１の移動速度を検出するアナログ回路またはデジタル回路で構成されるものであればよい。
【００７７】
ここで、本実施の形態１乃至４の近接センサ１０は、車両１等の取付け対象に一体または分離可能に取付けてなる外パネル１１〜１４からなる導電性部材と、外パネル１１〜１４の外側に設定した検出領域１１Ａ〜１４Ａと、外パネル１１〜１４の大きさに対し、十分波長が短い周波数で外パネル１１〜１４をアンテナとして放射するマイクロ波のワイドバンドの周波数を出力するＵＷＢ発振器２１とを具備し、外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１との間に共振回路を形成し、ＵＷＢ発振器２１の給電点から供給した周波数の伝播状態の違いに基づく、検出領域１１Ａ〜１４Ａの変化を周波数パターンの変化として検出するものである。
【００７８】
したがって、車両１の外パネル１１〜１４をアンテナとして供給するマイクロ波の周波数を持つＵＷＢ発振器２１は、電磁波放射空間となっている検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１と外パネル１１〜１４との間にマイクロ波の共振回路を形成して、外パネル１１〜１４からマイクロ波を放射する。そこで、反射の起こす検出対象３１がない場合とある場合には、伝達関数の違いが生ずる。また、外パネル１１〜１４の近くに人等の検出対象３１が近づくと、放射電磁波の電界が検出対象３１で反射或いは吸収され、人等の検出対象３１が静止しているときに比較して電磁波放射空間の伝達関数が変化するから、周波数パターンの個々の周波数のドップラーシフトの違いとして捉えられ、その周波数パターンを判断することにより、検出対象３１の近接速度及び距離を判断することができる。
【００７９】
特に、ＵＷＢ発振器２１が給電する外パネル１１〜１４と検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象３１との間にマイクロ波の共振回路を形成するから、電磁波の電界・磁界の相互影響の方が、従来の静電容量検出方式タイプに比較して、検出領域の湿度、温度、水蒸気、圧力等の雰囲気によって影響を受けない検出を可能とする。このように、検出領域１１Ａ〜１４Ａの検出対象の静電容量に影響され難くなるから、検出精度が向上する。また、ＵＷＢ発振器２１の使用により、共振する複数の周波数及び共振状態にない複数の周波数を持っているから、シミュレーションの結果を合わせると、外パネル１１〜１４からの放射波を確実に捉えることができる。
【００８０】
そして、ＵＷＢ発振器２１の使用によって、検出領域１１Ａ〜１４Ａの湿度、温度、水蒸気、圧力等の雰囲気によって影響を受けない検出を可能とするため、装置が廉価となる。よって、近距離の検出が容易であり、かつ、廉価に製造可能な状態検出を行うことができる。
【００８１】
なお、本実施の形態の近接センサは、車両１に用いているから、ドアの外パネル１１〜１４のように導電性パネルとして使用できる構成部品が多く存在し、他の構成部品の使用も可能であるから、車両用として使用するのが好適である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、電磁波放射空間の湿度、温度、水蒸気、圧力等の雰囲気の影響を受けないで検出対象３１の近距離の検出を可能とするから、ドア開閉システムの障害物検知装置、防犯システム、キーレスエントリーシステム等のセンサのみでなく、従来の静電容量検出方式タイプに比較して、自然界の空気中の湿度変化等の気象条件が変化しても、それに影響されなくなるから、各種の近距離を検出するセンサとして使用できる。
【００８３】
なお、この種の本発明の実施の形態の近接センサ１０は、車両以外にも、人体の移動、存在を検出するシャワートイレのセンサ等にも使用でき、その使途は車両に限定されるものではない。例えば、人体の移動、存在を検出するシャワートイレのセンサのように汎用化させることもできる。このとき、例えば、外パネル１１〜１４はアンテナと機能させればよい。他の構成は上記実施の形態と相違するものはない。また、取付け対象に一体または分離可能に取付けてなる外パネル１１〜１４は、平面的パネルに限定されるものではなく、帯状、線状部材を加工した形状とすることができる。
【００８４】
このとき、本発明の実施の形態の近接センサ１０は、取付け対象に一体または分離可能に外パネル１１〜１４等の導電性部材を取付け対象に配設すればよい。
【００８５】
なお、汎用化された近接センサ１０においても、上記実施の形態と同様の構成とすることができ、かつ、同様の作用効果を奏するので、その詳細な説明は割愛する。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】図１は本発明の実施の形態１及び２の近接センサを搭載した車両の全体構成概念図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１の近接センサの機能ブロック図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態２の近接センサの機能ブロック図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態３の近接センサの機能ブロック図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態４の近接センサの機能ブロック図である。
【図６】図６は米国ＦＣＣ（連邦通信委員会）がＵＷＢについて定義する周波数−出力特性図である。
【符号の説明】
【００８７】
１        車両
１１〜１４      外パネル（導電性部材）
１１Ａ〜１４Ａ    検出領域
２１      ＵＷＢ発振器
２２      基準発振器
２３      ミキサ
２４      バンドパスフィルタ
２６      Ｆ−Ｖ変換器
２７      認識回路
３１      検出対象
【図１】
2005121541.tif 000003
【図２】
2005121541.tif 000004
【図３】
2005121541.tif 000005
【図４】
2005121541.tif 000006
【図５】
2005121541.tif 000007
【図６】
2005121541.tif 000008